Результат интеллектуальной деятельности: ПИЩЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПРОБИОТИКАМИ

Настоящее изобретение относится к пищевым композициям, содержащим по меньшей мере два различных неперевариваемых пробиотических сахарида и по меньшей мере одну пробиотическую бактерию. Настоящая пищевая композиция, в частности, подходит для питания младенцев.

При рождении младенцы не имеют кишечной флоры. Кишечная флора быстро развивается в результате контакта с матерью при родах и при последующем кормлении грудным молоком или молочной смесью. В процессе развития ребенка кишечная флора является незрелой, а ее баланс является хрупким. Младенцы, получающие грудное молоко, менее подвержены инфекциям и заболеваниям, чем младенцы, получающие молочные смеси. Следовательно, дети, вскармливаемые грудным молоком, менее подвержены желудочно-кишечным инфекциям как по частоте заболеваний, так и по их продолжительности, атопическим заболеваниям, таким как аллергия и экзема, коликам и спазмам в животе, а также запорам, чем дети на искусственном кормлении. Кроме того, болезни, возникающие позднее в течение жизни, такие как детское ожирение, диабет и астма, связаны с типом кормления в течение самых первых этапов жизни, при этом дети на грудном кормлении имеют преимущество.

Обычно кишечная флора младенцев на грудном кормлении главным образом состоит из бактерий Bifidobacteria и Lactobacilli. Грудное молоко содержит олигосахариды, которые представляют собой фактор роста для Bifidobacteria в кишечнике младенцев. Кишечная флора младенцев на искусственном кормлении более разнообразна и содержит обычно больше видов Bacteroides, Clostridium и Enterobacteriaceae. Младенцы на искусственном кормлении имеют, приблизительно, от одной десятой до двух третьих от количества Bifidobacteria у младенцев на грудном кормлении. Считают, что Bifidobacteria и Lactobacilli важны для поддержания сбалансированной кишечной микрофлоры и было постулировано, что Bifidobacteria и Lactobacilli имеют несколько эффектов, улучшающих здоровье, включая профилактику и лечение диареи и кишечных инфекций. Кроме того, показано, что Bifidobacteria и Lactobacilli играют роль в иммунной системе хозяина.

До настоящего времени существовал подход создания благоприятных условий для Bifidobacteria в целом, т.е. на уровне всего рода. Род Bifidobacterium состоит из многих разных видов, которые отличаются метаболизмом, активностью ферментов, использованием олиго- и полисахаридов, композицией клеточной стенки и интеграцией с иммунной системой хозяина. Следовательно, не все виды Bifidobacterium имеют одинаковое функциональное воздействие на младенца. B.adolescentis является преобладающей флорой у взрослых и у младенцев с аллергией и реже встречается в кале здоровых младенцев. B.animalis и B.lactis обычно не встречаются у людей. У здоровых младенцев флора Bifidobacteria, в основном, создается B.infantis, B.breve и B.longum. Целью настоящего изобретения является получить у детей на искусственном кормлении флору, которая напоминает флору детей на грудном кормлении на уровне видов Bifidobacterium. В EP1105002 описано Применение двух различных неперевариваемых карбогидратов для улучшения кишечной флоры. Карбогидраты могут состоять, главным образом, из галактоолигосахаридов и фруктополисахаридов.

Авторы изобретения установили, что кормление младенца комбинацией различных неперевариваемых сахаридов увеличивает уровень Bifidobacteria в кале и регулирует популяцию Bifidobacteria в кишечнике на уровне видов, до значений, близких к наблюдаемым у детей на грудном кормлении, т.е. низкий уровень B.catenulatum, B.pseudocatenulatum и B.adolescentis. Однако было обнаружено, что концентрация Bifidobacterium breve (B.breve) ниже, чем у детей на грудном кормлении.

Таким образом, в одном аспекте настоящее изобретение предлагает композицию, включающую в себя неперевариваемый сахарид А и неперевариваемый сахарид В, и B.breve. Данная композиция может быть успешно использована для коррекции распределения видов Bifidobacteria в желудочно-кишечном тракте младенцев на искусственном кормлении.

В другом аспекте также было обнаружено, что кормление детским питанием, содержащим комбинацию различных неперевариваемых сахаридов, увеличивает уровень Lactobacilli в кале и регулирует популяцию Lactobacilli в кишечнике на уровне видов, до значений, близких к наблюдаемым у детей на грудном кормлении. Однако было обнаружено, что концентрация Lactobacillus paracasei (L.paracasei) ниже, чем у детей на грудном кормлении. Таким образом, в другом аспекте настоящее изобретение представляет собой композицию, включающую в себя B.breve и L.paracasei, предпочтительно, в сочетании с неперевариваемым сахаридом А и неперевариваемым сахаридом В. Было обнаружено, что популяции данных бактерий слабо развиты в желудочно-кишечном тракте младенцев, получавших детское питание. Таким образом, данная комбинация пробиотических бактерий может быть успешно использована для кормления младенцев, и может имитировать кишечную флору младенцев на грудном кормлении.

На иллюстрации:

Фиг.1: График бронхиальной гиперчувствительности в виде относительной PenH (усиленная пауза) в зависимости от концентрации метахолина у мышей, получавших комбинацию из B.breve, трансгалактоолигосахаридов и фруктополисахаридов; и у контрольной группы мышей, получавших физиологический раствор.

Настоящее изобретение предлагает композицию, имеющую вязкость между 1 и 60 мПа·с, калорическую плотность между 10 и 250 ккал на 100 мл, имеющую в своем составе Bifidobacterium breve, неперевариваемый сахарид А и неперевариваемый сахарид В, причем:

a) неперевариваемый сахарид А имеет степень полимеризации между 2 и 200 и по меньшей мере 60 мол.% всех моносахаридных звеньев сахарида А представляют собой моносахариды, выбранные из моносахаридов галактозы, фруктозы и глюкозы; и

b) неперевариваемый сахарид В имеет степень полимеризации между 2 и 200 и по меньшей мере 60 мол.% всех моносахаридных звеньев сахарида В представляют собой моносахариды, выбранные из моносахаридов галактозы, фруктозы и глюкозы; и при этом

i) процентное содержание по меньшей мере одного моносахарида, выбранного из группы, состоящей из глюкозы, фруктозы и галактозы в сахариде А по меньшей мере на 40 мол.% выше процентного содержания того же моносахарида в сахариде В; и/или

ii) процентное содержание по меньшей мере одной гликозидной связи сахарида А, с учетом всех гликозидных связей сахарида А по меньшей мере на 40% выше процентного содержания той же гликозидной связи в сахариде В; и/или

iii) степень полимеризации сахарида А по меньшей мере на 5 моносахаридных звеньев ниже степени полимеризации сахарида В.

В другом аспекте настоящее изобретение предлагает композицию, включающую в себя от 5 до 16 эн.% белка, от 30 до 60 эн.% жира и от 25 до 75 эн.% карбогидратов, включая Bifidobacterium breve и Lactobacillus paracasei.

В другом аспекте настоящее изобретение предлагает Применение данной композиции для производства композиции для нормализации популяции видов Bifidobacterium и Lactobacillus в желудочно-кишечном тракте у младенцев, не получавших грудное кормление, или получавших его частично, до популяции видов Bifidobacterium и Lactobacillus у младенцев на грудном кормлении.

В другом аспекте настоящее изобретение предлагает Применение данной композиции для производства композиции для профилактики и/или лечения желудочно-кишечного заболевания, иммунного заболевания и/или эндокринного заболевания, предпочтительно аллергии на коровье молоко и/или инфекции.

Вязкость

Настоящее композиция имеет вязкость между 1 и 60 мПа·с, предпочтительно между 1 и 20 мПа·с, более предпочтительно между 1 и 10 мПа·с, наиболее предпочтительно между 1 и 6 мПа·с. Низкая вязкость обеспечивает правильное введение жидкости, например, нормальный проход через всю соску. Указанная вязкость также совпадает с вязкостью грудного молока. Кроме того, низкая вязкость приводит к нормальному опорожнению желудка и лучшей доставке энергии, требуемой для оптимального роста и развития младенцев. Настоящую композицию предпочтительно получают смешиванием порошкообразной композиции с прилагаемой водой. Таким способом обычно приготавливают детское питание. Таким образом, настоящее изобретение также относится к упаковке порошковой композиции, снабженной инструкцией по смешиванию порошка с требуемым количеством жидкости, что приводит к образованию жидкой композиции с вязкостью между 1 и 60 мПа·с.

Вязкость жидкости определяют реометром Physica MCR 300 (Physica Messtechnik GmbH, Остфильден, Германия) при градиенте скорости сдвига 95 с^-1 при 20°C.

Bifidobacterium breve

Bifidobacterium breve представляет собой грамположительную, анаэробную, разветвленную палочковидную бактерию. Данная B.breve имеет предпочтительно по меньшей мере 95% идентичности последовательности 16S рРНК с типовым штаммом B.breve ATCC 15700, более предпочтительно по меньшей мере 97% идентичности (Stackebrandt & Goebel, 1994, Int. J. Syst. Bacteriol. 44:846-849). Используемая в настоящем изобретении Bifidobacterium гибридизуется с зондом B.breve и дает сигнал в методе исследования с 5'-нуклеазой, как описано далее в настоящем документе.

Предпочтительными являются штаммы B.breve, выделенные из кала здоровых младенцев на грудном кормлении. Обычно они коммерчески доступны у производителей молочно-кислых бактерий, но также могут быть выделены из кала, идентифицированы, описаны и выведены.

В предпочтительном воплощении настоящая композиция содержит по меньшей мере одну B.breve, выбранную из группы, состоящей из B.breve Bb-03 (Rhodia), B.breve M-16V (Morinaga), B.breve R0070 (Institute Rosell, Lallemand), DSM 20091 и LMG 11613. Наиболее предпочтительной B.breve является B.breve M-16V (Morinaga).

Настоящая композиция предпочтительно содержит от 10² до 10¹³ колониеобразующих звеньев (КОЕ) B.breve на грамм сухого веса указанной композиции, предпочтительно, от 10⁴ до 10¹², более предпочтительно, от 10⁵ до 10¹⁰, наиболее предпочтительно, от 10⁵ до 1×10⁹ КОЕ B.breve на грамм сухого веса указанной композиции.

Предпочтительно настоящая композиция содержит от 10⁴ до 10¹², более предпочтительно от 10⁵ до 10¹¹, наиболее предпочтительно от 10⁷ до 5×10¹⁰ КОЕ B.breve на грамм общего веса сахаридов А и В.

Согласно настоящему изобретению B.breve предпочтительно применяют в дневной дозе от 10² до 10¹³, более предпочтительно от 10⁵ до 10¹¹, наиболее предпочтительно от 10⁸ до 5×10¹⁰ КОЕ.

Неперевариваемые сахариды

Настоящее изобретение предлагает композицию, которая включает в себя неперевариваемый сахарид А и неперевариваемый сахарид В, в дальнейшем именуемые как сахарид А и сахарид В, соответственно. Сахарид А и сахарид В представляют собой различные сахариды и имеют разные гликозидные связи и/или степень полимеризации и/или состав моносахаридов.

Кроме моносахаридов галактозы, фруктозы и глюкозы, сахариды А и В могут содержать другие моносахаридные звенья, такие как арабиноза, ксилоза и манноза, всего до 40%. При этом предпочтительно, чтобы по меньшей мере 75%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, или даже по меньшей мере 98 мол.% всех моносахаридные звеньев сахарида А и/или В представляли собой моносахариды, выбранные из галактозы, фруктозы и глюкозы. Предпочтительно, относительное количество α-связанной глюкозы составляет менее 30%, предпочтительно, менее 15%. Термин “сахарид А”, используемый в настоящем изобретении, предпочтительно относится к смеси неперевариваемых сахаридов. Термин “сахарид” В, используемый в настоящем изобретении, предпочтительно относится к смеси неперевариваемых сахаридов. Это является обычной практикой, поскольку применение сахаридов, например, с одной длиной цепи является очень дорогостоящим. Предпочтительно и обычно члены такой смеси отличаются между собой только по количеству основного моносахарида. Когда сахарид А и/или В представляют собой смеси сахаридов, средние значения соответствующих параметров используют для определения настоящего изобретения. Например, если сахарид А представляет собой смесь индивидуальных сахаридов 25 мас.% Glu-Gal-Gal-Gal, 25 мас.% Glu-Gal-Gal и 50 мас.% Gal-Gal средняя моносахаридная композиция представляет собой 85,4% Gal и 14,6% Glu. Средняя степень полимеризации (СП) равна 2,75.

Термин “неперевариваемые сахариды” относится к сахаридам, которые остаются непереваренными в желудочно-кишечном тракте, и достигают толстого кишечника неабсорбированными, т.е. сахариды, которые не перевариваются в верхних отделах пищеварительного тракта человека, предпочтительно, младенца, например, не перевариваются под действием кислот и ферментов кишечника человека. Следует отметить, что перевариваемые сахариды не являются частью сахаридов А и В. Таким образом, например, глюкозу, фруктозу, галактозу, сахарозу, лактозу, мальтозу и мальтодекстрины считают перевариваемыми.

Предпочтительно сахариды А и В являются водорастворимыми. Водорастворимые полисахариды являются по меньшей мере на 50% водорастворимыми, согласно методу, описанному L. Prosky и др., J. Assoc. Anal. Chem 71: 1017-1023, 1988.

В предпочтительном воплощении по меньшей мере 80 мас.% неперевариваемых сахаридов А и В являются ферментируемыми. Термин “ферментируемый”, используемый в данном документе, относится к способности подвергаться расщеплению микроорганизмами в нижнем отделе желудочно-кишечного тракта (например, толстый кишечник) до молекул меньших размеров, в частности короткоцепочечных жирных кислот и лактата. Способность к ферментации неперевариваемых сахаридов А и В предпочтительно определяют способом, описанным в Am. J. Clin. Nutr. 53, 1418-1424 (1991). В более предпочтительном воплощении по меньшей мере 80 мас.% неперевариваемых сахаридов А и В являются пребиотиками. “Пребиотиками” называют неперевариваемые пищевые инградиенты, которые избирательно стимулируют рост и/или активность одного или более видов бактерий в толстом кишечнике и таким образом благотворно влияют на хозяина (Gibson и Roberfroid, J. Nutr. 125:1401-1412(1995)).

Состав моносахаридов

По меньшей мере 60 мол.%, предпочтительно по меньшей мере 75 мол.%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мол.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 98 мол.% всех моносахаридных звеньев сахаридов А и В представляют собой моносахариды, выбранные из моносахаридов галактозы (gal), фруктозы (fru) и глюкозы (glu). В предпочтительном воплощении настоящего изобретения процентное содержание по меньшей мере одного моносахарида, выбранного из группы, состоящей из глюкозы, фруктозы и галактозы в сахариде А по меньшей мере на 40 мол.% выше процентного содержания того же моносахарида в сахариде В, предпочтительно по меньшей мере на 50 мол.%, более предпочтительно на 75 мол.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере на 90 мол.%. Увеличенное разнообразие моносахаридов стимулирует более широкую популяцию полезных кишечных бактерий.

Предпочтительно по меньшей мере 50 мас.% предпочтительно 75 мас.% общего веса сахаридов А и В представляют собой неперевариваемые сахариды с СП 2-8. Способность к ферментации и стимулирующий эффект на рост молочнокислых бактерий и Bifidobacteria будут возрастать при использовании смеси с высоким процентным содержанием коротких сахаридов. Процентное содержание моносахарида в сахариде можно вычислить делением количества соответствующей моносахаридной звенья (например, глюкозы) в сахариде на общее количество моносахаридных звеньев в данном сахариде и умножить на 100. Когда сахарид представляет собой смесь сахаридов, то должен учитываться вклад каждого индивидуального сахарида в сахаридную смесь. Процентное содержание сахаридной смеси может быть определено полным гидролизом смеси и определением молярного процентного содержания каждого моносахарида.

Предпочтительно сахарид А содержит по меньшей мере 40 мол.% галактозы, более предпочтительно по меньшей мере 67 мол.% галактозы, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 мол.% галактозы. Предпочтительно сахарид В содержит по меньшей мере 30 мол.% фруктозы, более предпочтительно по меньшей мере 67 мол.% фруктозы, наиболее предпочтительно по меньшей мере 75 мол.% фруктозы.

Например, в случае, когда сахарид А представляет собой смесь glu-(gal)_n=2-7 со средним моносахаридным составом 20 мол.% глюкоза и 80 мол.% галактоза и сахарид B представляет собой смесь glu-(fru)_n=2-7 и (fru)_n2-7 со средним моносахаридным составом 10 мол.% глюкоза и 90 мол.% фруктоза различие по a) глюкозе равно 10 мол.%; b) фруктозе равно 90 мол.%; c) галактозе равно 80 мол.%. В данном примере галактоза соответствует критерию, по которому процентное содержание, по меньшей мере, одного моносахарида, выбранного из группы, состоящей из глюкозы, фруктозы и галактозы, в сахариде А по меньшей мере на 40 мол.% выше процентного содержания того же моносахарида в сахариде В.

Степень полимеризации

Сахариды А и В имеют степень полимеризации (СП) между 2 и 200. Предпочтительно по меньшей мере 80 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 95 мас.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 98 мас.% общего веса сахаридов А и В имеют степень полимеризации (СП) меньше 100, более предпочтительно, меньше 60, наиболее предпочтительно меньше 40. Более низкая СП снижает вязкость и увеличивает способность к ферментации неперевариваемых сахаридов. Предпочтительно, по меньшей мере, 50 мас.%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 75 мас.% сахарида А представляют собой неперевариваемые сахариды с СП 2-8. Способность к ферментации и стимулирующий эффект на рост молочнокислых бактерий и Bifidobacteria возрастают при использовании смеси с высоким процентным содержанием коротких сахаридов.

В предпочтительном воплощении настоящего изобретения СП сахарида А по меньшей мере на 5 моносахаридных звеньев ниже степени полимеризации сахарида В, предпочтительно на 10, наиболее предпочтительно по меньшей мере на 15. Включение сахарида с увеличенной степенью полимеризации снижает осмотическую нагрузку, которая благоприятна для кормления младенцев и усиливает пребиотическую стимуляцию кишечной флоры в более дистальных отделах толстого кишечника.

Предпочтительно сахарид А имеет СП 2-15, более предпочтительно 2-8. Предпочтительно сахарид В имеет СП 8-100. Сахариды А и В с различными СП могут иметь одинаковый или несколько различающийся моносахаридный состав. Когда сахариды А и В имеют различные СП и сходный моносахаридный состав, тогда разница в средней СП между сахаридами А и В, равна, предпочтительно по меньшей мере 5, более предпочтительно по меньшей мере 10, наиболее предпочтительно по меньшей мере 15. Предпочтительно сахариды А и В имеют различный моносахаридный состав (см. выше) и различную СП.

Например, если сахарид А представляет собой смесь glu-fru_m=2-7 и fru_m=2-6 со средней СП 4,5 моносахаридных звеньев, и сахарид В представляет собой glu-fru_n=12-100 со средней СП 25 моносахаридных звеньев; тогда разница средних СП (25-4,5=) 20,5.

Гликозидная связь

В предпочтительном воплощении настоящего изобретения процентное содержание, по меньшей мере, одной гликозидной связи сахарида А, если исходить из всех гликозидных связей сахарида А по меньшей мере на 40% выше процентного содержания той же гликозидной связи в сахариде В, предпочтительно по меньшей мере на 50%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 75%. Термин “гликозидная связь”, используемый в настоящем изобретении, относится к С-О-С связи, образуемой между кольцами двух циклических моносахаридов при удалении воды. Повышенное разнообразие гликозидных связей стимулирует более широкий ряд полезных бактерий.

Гликозидные связи отличаются тем, что они ковалентно связывают атомы углерода в моносахаридных звеньях в позициях под разными номерами и/или они формируют α или β связи. Примерами различных гликозидных связей в неперевариваемых сахаридах являются β(1,3), α(1,4), β(2,1), α(1,2) и β(1,4) связи.

Предпочтительно гликозидные связи в сахариде А включают в себя по меньшей мере 40% β(1,4) и/или β(1,6) гликозидных связей, более предпочтительно по меньшей мере 75%. Гликозидные связи в сахариде В, предпочтительно, включают в себя по меньшей мере 40% β(2,1) гликозидных связей, более предпочтительно по меньшей мере 75%.

Комбинация

В особенно предпочтительном воплощении указанные сахариды А и В отличаются по меньшей мере по двум аспектам, выбранным из группы, включающей в себя гликозидные связи, степень полимеризации и моносахаридный состав. Предпочтительно указанные моносахариды А и В отличаются по степени полимеризации и по меньшей мере по одному аспекту, выбранному из группы, включающей в себя гликозидные связи и моносахаридный состав. Более предпочтительно указанные моносахариды А и В отличаются по степени полимеризации и моносахаридному составу. Наиболее предпочтительно, если есть различия по всем трем аспектам. Введение смесей сахаридов различных размеров, различных “классов” и/или “структур” синергически стимулирует кишечную флору, которая благоприятно влияет на здоровье.

Концентрации сахаридов А и В

Настоящая композиция предпочтительно включает в себя 5 мг сахарида А на 100 мл, предпочтительно по меньшей мере 50 мг сахарида А на 100 мл, еще более предпочтительно по меньшей мере 0,1 г сахарида А на 100 мл, наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,5 г на 100 мл. Предпочтительно настоящая композиция не содержит более чем 10 г сахарида А на 100 мл, предпочтительно, не более чем 2,0 г на 100 мл. Настоящая композиция предпочтительно содержит по меньшей мере 5 мг сахарида В на 100 мл, предпочтительно по меньшей мере 10 мг сахарида В на 100 мл, еще более предпочтительно по меньшей мере 25 мг сахарида В на 100 мл, наиболее предпочтительно по меньшей мере 50 мг сахарида В на 100 мл. Предпочтительно настоящая композиция не содержит более чем 10 г сахарида В на 100 мл, предпочтительно не более чем 1,0 г на 100 мл.

Весовое отношение сахаридов А и В составляет предпочтительно от 0,01 до 100, более предпочтительно от 0,5 до 100, еще более предпочтительно от 4 до 100, наиболее предпочтительно от 24 до 99. Высокое весовое отношение является особенно благоприятным, если сахарид А имеет низкую СП и сахарид В имеет относительно высокую СП. Это обеспечивает оптимальный баланс между осмоляльностью и способностью к ферментации.

Сахарид А и сахарид В предпочтительно составляют от 5 до 100 мас.% исходя из общего веса неперевариваемых сахаридов в настоящей композиции, более предпочтительно от 50 до 100 мас.%.

Непереваривамые сахариды А и В в настоящем изобретении предпочтительно принимают в дневной дозе от 0,1 до 30 г (вес сахарида А + вес сахарида В), более предпочтительно от 0,5 до 15 г, более предпочтительно от 3 до 10 г.

Предпочтительные сахариды

Неперевариваемый сахарид А предпочтительно представляет собой сахарид, выбранный из β-галактоолигосахаридов, α-галактоолигосахаридов и (арабино-)галактанов. В более предпочтительном воплощении сахарид А представляет собой β-галактоолигосахарид, более предпочтительно, транс-галактоолигосахарид (ТОС). Предпочтительно сахарид А включает в себя β-галактоолигосахариды с β(1,4) и/или β(1,6) гликозидными связями и терминальную глюкозу. ТОС является коммерчески доступным, например, под торговой маркой Vivinal®GOS (Borculo Domo Ingredients, Zwolle, Netherlands).

Неперевариваемый сахарид В представляет собой предпочтительно сахарид, выбранный из фруктополисахаридов и фруктоолигосахаридов. В настоящем документе термины “фруктополисахариды”, “полифруктоза”, “полифруктан” и “фруктан” используют взаимозаменяемо и относят к полисахаридам, содержащим β-связанные фруктозные звенья, которые предпочтительно связаны β(2,1) и/или β(2,6) гликозидными связями. Предпочтительно фруктополисахарид содержит терминальную β(2,1) гликозидносвязанную глюкозу. Предпочтительно фруктополисахарид содержит по меньшей мере 7 β-связанных фруктозных звеньев. В другом предпочтительном воплощении в качестве сахарида В используют инулин. Инулин представляет собой тип фруктополисахарида, в котором по меньшей мере 75% гликозидных связей являются β(2,1) связями. Обычно инулин имеет среднюю длину цепи от 8 до 60 моносахаридных звеньев. Подходящий для использования в композициях фруктополисахарид является коммерчески доступным под торговой маркой Raftiline®HP (Orafti).

В другом предпочтительном воплощении сахарид В является фруктоолигосахаридом. Фруктоолигосахарид представляет собой сахарид, содержащий β-связанные фруктозные звенья, которые предпочтительно связаны β(2,1) и/или β(2,6) гликозидными связями. Фруктоолигосахарид предпочтительно содержит β(2,1) гликозидносвязанную глюкозу на восстановленном конце. Предпочтительно фруктоолигосахарид содержит от 2 до 6 β-связанных фруктозных звеньев. Подходящим источником фруктоолигосахарида является Raftilose® (Orafti) или Actilight (Beghin-Meiji).

Lactobacillus paracasei

В предпочтительном воплощении настоящая композиция включает в себя Lactobacillus paracasei. Установлено, что данная бактерия представлена в ограниченных количествах у младенцев, не получавших грудного кормления. Соответственно, введение композиции, содержащей неперевариваемый сахарид А, неперевариваемый сахарид В, B.breve, L.paracasei способствует нормализации Bifidobacteria на уровне видов и также способствует нормализации популяции видов Lactobacillus до уровня, который представлен в желудочно-кишечном тракте у младенцев на грудном кормлении. Это является важным, поскольку различные виды Lactobacillus оказывают разные эффекты на хозяина. Например, L.delbrueckii образует D-лактат, который может вызвать ацидоз у недоношенных младенцев, тогда как L.paracasei образует L- лактат.

Предпочтительно указанный штамм Lactobacillus имеет по меньшей мере 95, более предпочтительно по меньшей мере 97% идентичности последовательности 16S рРНК при сравнении с типичным штаммом L.paracasei ATCC 25032 (Stackebrandt & Goebel, 1994, Int. J. Syst. Bacteriol. 44:846-849).

Используемая в настоящем изобретении Lactobacillus гибридизуется с зондом L.paracasei и дает сигнал в методе исследования с 5'-нуклеазой, как описано далее в настоящем документе.

Предпочтительными являются штаммы L.paracasei, выделенные из кала здоровых младенцев на грудном кормлении. Некоторые штаммы L.paracasei коммерчески доступны у производителей молочно-кислых бактерий, но они также могут быть выделены из кала, идентифицированы, описаны и выведены. В предпочтительном воплощении указанная композиция содержит по меньшей мере L.paracasei, выбранный из группы, состоящей из L.paracasei F19 (Arla, Швеция), L.paracasei LAFTI L26 (DSM Food Specialties, Нидерланды) и L.paracasei CRL 431 (Chr. Hansen, Дания), LMG 12165 и LMG 11407.

Настоящая композиция предпочтительно содержит от 10² до 10¹³ колониеобразующих звеньев (КОЕ) L.paracasei на грамм сухого веса настоящей композиции, предпочтительно, от 10⁴ до 10¹², более предпочтительно от 10⁵ до 10¹⁰, наиболее предпочтительно от 10⁵ до 1×10⁹ КОЕ L.paracasei на грамм сухого веса композиции.

Предпочтительно настоящая композиция содержит от 10⁴ до 10¹², более предпочтительно от 10⁵ до 10¹¹, наиболее предпочтительно от 10⁷ до 5×10¹⁰ колониеобразующих звеньев (КОЕ) L.paracasei на грамм общего количества сахаридов А и В.

В данном изобретении L.paracasei предпочтительно вводят в дневной дозе от 10² до 10¹³, более предпочтительно от 10⁵ до 10¹¹, наиболее предпочтительно от 10⁸ до 5×10¹⁰ колониеобразующих звеньев (КОЕ).

Комбиотики

В другом аспекте настоящее изобретение предлагает композицию, включающую в себя от 5 до 16 эн.% белка, от 30 до 60 эн.% жира и от 25 до 75 эн.% углеводов, включая Bifidobacterium breve и Lactobacillus paracasei. Считают, что введение комбинации данных бактерий стимулирует состояние желудочно-кишечного тракта у младенца. Предпочтительные признаки композиции, типы бактерий и медицинские показания, описанные в настоящем документе для композиции, содержащей сахариды А и В, и B.breve в равной мере применимы и для композиции, содержащей B.breve и L.paracasei. Сахарид А и/или сахарид В, как описано в настоящем документе, можно успешно объединять с B.breve и L.paracasei. Если L.paracasei присутствует в композиции настоящего изобретения, то достаточно одного типа неперевариваемого сахарида для получения желаемого эффекта. С другой стороны, если L.paracasei не присутствует, то изобретение, в частности, относится к композициям, содержащим сахариды А и В в весовом отношении от 95:5 до 99:1.

В дополнение к B.breve и/или L.paracasei могут также присутствовать другие микроорганизмы, хотя значительного улучшения при этом не достигается. Указанные другие микроорганизмы могут включать в себя другие виды Bifidobacterium и Lactobacillus и даже другие молочнокислые бактерии. Предпочтительные Bifidobacteria представляют собой B.longum и/или B.infantis. Предпочтительные Lactobacilli представляют собой L.casei и/или L.acidophilus.

Макронутриенты

Настоящая композиция предпочтительно содержит жиры, углеводы и белки. Предпочтительно настоящая композиция содержит перевариваемые углеводы, выбранные из группы, состоящей из мальтодекстрина, крахмала, лактозы, мальтозы, глюкозы, фруктозы и сахарозы. Предпочтительно настоящая композиция содержит лактозу. Предпочтительно по меньшей мере 35 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 50 мас.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 75 мас.% перевариваемых углеводов представляют собой лактозу. В жидкой форме настоящая композиция предпочтительно включает в себя от 6 до 19 г перевариваемых углеводов на 100 мл, более предпочтительно от 6 до 10 г на 100 мл.

Предпочтительно от 10 до 80% от общего содержания энергии настоящей композиции обеспечивают перевариваемые углеводы. Более предпочтительно настоящая композиция содержит от 25 до 75 эн.% углеводов. Эн.% представляет собой сокращение энергетического процентного содержания и представляет относительное количество, которое вносит каждый компонент в общую калорийность препарата. Калорийность обеспечивается перевариваемыми углеводами, белками и жирами.

Типичные инградиенты для использования в качестве источника липидов включают животный жир, растительный жир и микробное ферментационное масло. Жир является важным источником энергии и имеет большое значение для правильного развития младенца. Настоящее изобретение предпочтительно содержит линоленовую кислоту (LA; омега 6 жирная кислота) и α-линоленовую кислоту (ALA; омега 3 жирная кислота). Композиция предпочтительно включает в себя от 0,3 до 1,5 г LA на 100 мл и от 0,05 до 5 г ALA на 100 мл. Весовое отношение LA/ALA составляет предпочтительно от 5 до 15. Предпочтительно настоящая композиция включает в себя длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (LC PUFA), более предпочтительно эйкозапентаеновую кислоту (EPA) и/или докозагексаеновую кислоту (DHA). В предпочтительном воплощении композиция включает в себя арахидоновую кислоту (ARA). Предпочтительно композиция включает в себя от 1 до 25 мг, более предпочтительно от 4 до 15 мг DHA на 100 мл. Предпочтительно композиция включает в себя от 2 до 50 мг, более предпочтительно от 6 до 30 мг ARA на 100 мл. Присутствие LC PUFA благоприятно влияет на колонизацию Lactobacilli и/или Bifidobacteria, предпочтительно Lactobacillus paracasei. Настоящая композиция предпочтительно включает в себя от 30 до 60 эн.% жиров, более предпочтительно от 39 до 50 эн.% жиров. Композиция предпочтительно содержит от 2,1 до 6,5 г жиров на 100 мл.

Предпочтительно композиция включает в себя от 5 до 16 эн.%, более предпочтительно от 8 до 12 эн.% белка. Предпочтительно, настоящее изобретение содержит белок, выбранный из группы, состоящей из казеина, молочной сыворотки, обезжиренного молока, соевого белка, горохового белка, коллагена, белка риса и/или белка зерновых. Предпочтительно по меньшей мере 25 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 50 мас.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% общего белка настоящей композиции обеспечивается гидролизованным белком и/или свободными аминокислотами. Использование белкового гидролизата и/или свободных аминокислот снижает риск аллергии, особенно аллергии к коровьему молоку. Если композиция представляет собой жидкую форму, то она предпочтительно включает в себя от 1,0 до 6,0 г, более предпочтительно от 1,0 до 2,5 г белка на 100 мл.

Настоящая композиция представляет собой предпочтительно жидкость. Нарушения стула (например, твердый стул, недостаточный объем стула, диарея) представляют собой важнейшую проблему у многих детей и больных, принимающих жидкое питание. Следовательно, настоящая композиция предпочтительно имеет осмоляльность от 50 до 500 мОсм/кг, более предпочтительно от 100 до 400 мОсм/кг. С указанной осмоляльностью настоящее изобретение является особенно применимым для лечения и/или профилактики диареи.

Также важно, что настоящее изобретение не имеет излишней калорийности, хотя и предлагает достаточное количество калорий, чтобы накормить человека. Следовательно, жидкое питание предпочтительно имеет калорийность от 10 до 250 ккал на 100 мл, еще более предпочтительно калорийность от 50 до 90 ккал на 100 мл, наиболее предпочтительно калорийность от 60 до 71 ккал на 100 мл. Оптимальная калорийность также способствует снижению частоты диареи.

Настоящая композиция предпочтительно включает в себя минералы, следовые элементы и витамины, холин, таурин, карнитин, мио-инозитол и/или их смесь. Предпочтительно настоящая композиция содержит таурин, который снижает симптомы астмы (Adv. Exp. Med. Biol. 2003 526:403-10). Таурин действует синергично с компонентами настоящей композиции. Предпочтительно настоящая композиция содержит нуклеотиды. Предпочтительно композиция содержит цитидин 5'-монофосфат, уридин 5'-монофосфат, аденозин 5'-монофосфат, гуанозин 5'-монофосфат и инозин 5'-монофосфат. Предпочтительно композиция содержит от 0,75 до 10 мг, более предпочтительно от 1,5 до 5 мг нуклеотидов на 100 мл. Присутствие нуклеотидов успешно поддерживает выживание и/или рост Bifidobacteria и Lactobacilli, особенно B.breve и/или L.paracasei. Предпочтительно настоящее изобретение содержит органические кислоты, ароматизаторы и красители.

Применение

Обнаружено, что композиция настоящего изобретения особенно эффективна в качестве детского питания. Композиция особенно пригодна для нормализации популяции Bifidobacterium и/или Lactobacillus, в соответствии с распределением данных видов у младенцев на грудном кормлении, в желудочно-кишечном тракте младенцев, не получавших или частично получавших грудное кормление, в частности недоношенных младенцев, доношенных младенцев и младенцев, адаптирующихся к твердой пище.

Следовательно, настоящее изобретение предлагает способ обеспечения питанием младенца, который предусматривает введение настоящей композиции младенцу.

Предпочтительно возраст младенца от 0 до 36 месяцев, еще более предпочтительно от 0 до 18 месяцев, наиболее предпочтительно от 0 до 12 месяцев.

Желудочно-кишечная флора имеет важное воздействие на такие заболевания, как желудочно-кишечные, иммунные и/или эндокринные заболевания. Следовательно, в другом аспекте настоящая композиция может быть успешно использована в производстве медикамента для использования в способе профилактики и/или лечения желудочно-кишечных, иммунных и/или эндокринных заболеваний. В частности, аллергия, аллергические риниты, пищевая гиперчувствительность, атопические дерматиты, экзема, астма, диарея, воспаление кишечника, инфекция, запор, кишечные спазмы, колики, детское ожирение и/или диабет могут соответственно лечиться с помощью настоящей композиции. В предпочтительном воплощении настоящее изобретение предлагает способ лечения и/или профилактики атопических дерматитов, экземы, аллергии и/или инфекции. В предпочтительном воплощении настоящее изобретение предлагает способ лечения и/или профилактики аллергии и/или инфекции. Настоящая композиция может быть успешно использована для производства медикамента для использования в способе предотвращения и/или лечения желудочно-кишечных заболеваний, иммунных заболеваний и/или эндокринных заболеваний у младенца. Снижение частоты указанных заболеваний происходит благодаря оптимизированной кишечной флоре, в частности оптимизированной популяции видов Bifidobacterium и/или оптимизированной популяции видов Lactobacillus. Настоящее изобретение в частности предлагает Применение указанной композиции для производства композиции для профилактики и/или лечения аллергии на коровье молоко и/или инфекции.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: клиническое исследование

В данном исследовании проверяют действие детского питания, содержащего трансгалактоолигосахариды и фруктополисахариды на кишечные Bifidobacteria и Lactobacilli. Выполняют исследование и анализируют образцы кала как описано в WO2005/039319.

Случайным образом распределяют младенцев в одну из двух групп лечения: одна группа (SF группа) получает стандартную смесь для младенцев (Aptamil 1 Milupa) и другая группа (GFSF группа) получает стандартную смесь для младенцев, дополненную 0,72 г/100 мл трансгалактоолигосахаридами (GOS, Vivinal^TM (Borculo Domo Ingredients, Netherlands) и 0,08 г/100 мл фруктополисахаридами (инулин, Raftilin HP, Orafti, Belgium). В качестве группы сравнения используют группу младенцев на грудном кормлении (HMF группа).

Относительное количественное определение различных видов Bifidobacterium и Lactobacillus в образцах кала проводят 5'-нуклеазным анализом дуплекса. Зонды и праймеры созданы и проверены для видов, принадлежащих к Bifidobacterium, как описано в WO2005/039319 и для Lactobacillus. Зонды и праймеры для видов Lactobacillus показаны в таблице 1. F обозначает прямой праймер (forward primer), R обозначает обратный праймер (reverse primer) и P обозначает зонд (probe). В таблице 2 показаны финальный оптимизированный праймер и концентрации зонда, используемые в 5'-нуклеазном анализе дуплекса для Lactobacillus. Общее количество Bifidobacterium также определяют с помощью флуоресцентной гибридизации in situ (FISH), как описано ранее (Langendijk и др. 1995 Appl. Environ. Microbiol. 61:3069-75).

* Зонды и праймеры получены в Nadkarni и др., 2002, Microbiology 148:257-266.

Результаты

Процентное содержание рода Bifidobacterium в виде процентного содержания всех бактерий равно 75, 47 и 68% в группах HMF, SF и GFSF соответственно, через 6 недель периода кормления. Количество Lactobacilli равно 3,9, 0,4 и 4,2% соответственно. Различия между группами GFSF и SF являются статистически значимыми.

В таблице 3 показано процентное содержание видов Bifidobacterium относительно общего количества Bifidobacteria.

^а: значительное уменьшение в период исследования

^b: значительное различие между группами GFSF и SF.

В трех различных группах имеет место большое разнообразие видов Bifidobacterium. Кроме того, значительное снижение B.adolescentis наблюдается в группе младенцев на грудном кормлении и в группе младенцев, получающих GFSF, в противоположность младенцам, получающим стандартное детское питание. Через 6 недель кормления B.adolescentis значительно выше у детей группы SF, чем у детей группы GFSF и у детей на грудном кормлении. Анализ образцов кала младенцев GFSF группы показывает большое разнообразие флоры Bifidobacteria, похожей на флору младенцев на грудном кормлении. Профили младенцев на грудном кормлении и младенцев, получающих GFSF, также показывают меньше B.catenulatum (+ B.pseudocatenulatum) чем профили младенцев, получающих стандартное детское питание. Представляется, что B.infantis, и B.longum являются преобладающими как у детей на грудном кормлении, так и у детей, получающих стандартное детское питание (SF), и у детей, получающих стандартное детское питание, дополненное пребиотиками (GFSF). Также B.breve является преобладающей во всех трех группах, но в группе, получающей грудное молоко, процентное содержание B.breve от общего количества Bifidobacteria выше (11,7%) чем в группах SF (4,9%) и GFSF (5,4%).

В таблице 4 представлено распределение видов Lactobacillus в кале младенцев на различном кормлении.

^а: значительное увеличение в период исследования

^b: значительное уменьшение в период исследования

^c: значительное различие между группами GFSF и SF.

Как видно из таблицы 4, значительное разнообразие видов Lactobacillus представлено в кале младенцев на грудном кормлении и младенцев, получавших стандартное детское питание. Однако распределение видов у младенцев на грудном кормлении и у младенцев, получавших стандартное детское питание, различно. Наблюдается снижение L.delbrueckii у младенцев на грудном кормлении, и напротив, увеличение у младенцев, получавших стандартное детское питание. Через 6 недель кормления наблюдается значительное увеличение L.acidophilus, L.casei и L.paracasei у младенцев на грудном кормлении, тогда как увеличение L.acidophilus и L.paracasei незначительно у младенцев, получавших стандартное детское питание. По сравнению с младенцами на грудном кормлении, младенцы на стандартном детском питании имеют тенденцию к относительно высоким концентрациям L.fermentum и L.reuteri. К удивлению авторов анализы образцов кала младенцев группы GFSF показывают значительное разнообразие флоры Lactobacillus, похожее на наблюдаемое у младенцев на грудном кормлении. Распределение видов у младенцев, получавших GFSF, очень похоже на наблюдаемое у младенцев на грудном кормлении. Как и младенцы на грудном кормлении, младенцы, получавшие GFSF, имеют относительно сниженные количества L.delbrueckii, L.reuteri и L.fermentum и увеличенные количества L.acidophilus, L.casei и L.paracasei. Относительное количество L.paracasei у младенцев, получавших GFSF, имеет тенденцию к снижению, по сравнению с наблюдаемым у младенцев на грудном кормлении. Данные результаты показывают, что кормление смесью неперевариваемых сахаридов А и В, которые включают по меньшей мере 60, предпочтительно по меньшей мере 98 мол.% одной или более моносахаридных звеньев, выбранных их группы, состоящей из галактозы, фруктозы и глюкозы, и, в которой А и В отличаются по химической структуре, приводит к распределению видов Bifidobacteria и Lactobacilli, сходному с наблюдаемым у младенцев на грудном кормлении (а именно относительное снижение B.adolescentis, B.catenulatum, L.delbrueckii, L.fermentum и/или L.reuteri и относительное увеличение B.longum, B.infantis, B.breve, L.casei, L.paracasei и/или L.acidophilus). Кроме того, данные результаты показывают, что введение указанной смеси неперевариваемых сахаридов А и В в комбинации с B.breve или с B.breve плюс L.paracasei восстанавливает кишечную флору у младенцев таким образом, что она воспроизводит флору младенцев на грудном кормлении в отношении распределения видов Bifidobacterium и Lactobacillus, делая кишечную флору более напоминающей флору младенцев на грудном кормлении и оказывает благотворный эффект на лечение и/или профилактику желудочно-кишечных заболеваний, иммунных заболеваний, и/или эндокринных заболеваний у младенцев.

Пример 2. Действие на аллергическую реакцию

Специальные свободные от патогенов самцы мышей породы BALB/c получены от Charles River (Маастрихт, Нидерланды). Корм и воду предоставляют без ограничений и используют мышей в возрасте 6-9 недель.

Мышей сенсибилизируют двумя внутрибрюшинными инъекциями 10 мкг яичного альбумина, адсорбированного на 2,25 мг гидроксида алюминия в 100 мкл физиологического раствора, или только одним физиологическим раствором в дни 0 и 7. У мышей вызывали провокацию на 35, 38 и на 41 день ингаляцией аэрозоля яичного белка в плексигласовой камере для облучения в течение 20 минут. Аэрозоль создают распылением раствора яичного белка (10 мг/мл) в физиологическом растворе, используя Pari LC Star распылитель (Pari respiratory Equipment, Ричмонд, Вирджиния, США).

Мышей лечат ежедневно 1×10⁹ КОЕ Bifidobacterium breve и 25 мг смеси трансгалактоолигосахаридов и фруктополисахаридов (9:1) (ТОС/фруктополисахаридная смесь примера 2) орально через зонд (0,2 мл, физиологический раствор), начиная с 28 дня и до конца эксперимента (а именно 42 дня). В контроле вводят 0,2 мл физиологического раствора через зонд.

Дыхательную чувствительность на ингаляционный распыленный метахолин определяют через 24 часа после финальной аэрозольной провокации у находящихся в сознании, не фиксированных мышей, используя полную плетизмографию (BUXCO, EMKA, Париж, Франция). Дыхательную чувствительность выражают в виде усиленной паузы (PenH).

Результаты: измерения дыхательной гиперчувствительности показывают, что по сравнению с контролем мыши, получающие B.breve, ТОС и фруктополисахариды, демонстрируют статистически сниженную дыхательную гиперчувствительность, указывающую на сниженную астматическую реакцию. На фиг.1 представлена дыхательная гиперчувствительность в виде PenH (усиленная пауза) в зависимости от концентрации метахолина у мышей, получающих комбинацию B.breve, плюс смесь ТОС/фруктополисахариды и контрольная группа мышей, получавших только физиологический раствор. Представленные графически значения относительной PenH получают после вычитания значений контроля, полученных для несенсибилизированных мышей, и нормализации к значению, полученному для контрольной группы при самой высокой концентрации метахолина.

Пример 3

Молочная смесь для младенцев, имеющая в своем составе на 100 г конечного продукта с вязкостью 2,0±0,2 мПа·с

Пример 4

Приготавливали молочную смесь по примеру 3 и указывали на упаковке, что данная молочная смесь предназначена для предотвращения или уменьшения желудочно-кишечных расстройств, таких как инфекция, диарея, запор, кишечные спазмы и колики.

Пример 5

Приготавливали молочную смесь по примеру 3 и указывали на упаковке, что данная молочная смесь предназначена для предотвращения или уменьшения нарушений иммунитета или обмена веществ, таких как аллергия, ринит, пищевая гиперчувствительность, атопический дерматит, экзема, астма, воспаление кишечника, детское ожирение и диабет.

Пример 6

Приготавливали молочную смесь по примеру 3 и указывали на упаковке, что данная молочная смесь предназначена для предотвращения или уменьшения аллергии, атопического дерматита, экземы или инфекции.

Пример 7

Молочная смесь для младенцев, содержащая на 100 мл конечного продукта с вязкостью 2,0±0,2 мПа·с:

Пример 8

Молочная смесь для младенцев, содержащая на 100 мл конечного продукта с вязкостью 2,0±0,2 мПа·с:

Пример 9

Молочная смесь для подросших младенцев, содержащая на 100 мл конечного продукта:

Пример 10

Молочная смесь для младенцев старшего возраста, содержащая на 100 мл конечного продукта: